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RK3588 EVB开发板原理图讲解【八】 RK3588 power Tree

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     楼主| 发表于 2025-3-11 15:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    一、RK3588电源架构核心特点
      # E+ L: P( T! f3 d
    • ​多电源域设计​+ H, z; u" {2 S4 ^4 A( d

        , j" z6 I4 m% [5 H6 s5 [6 D
      • 芯片通常划分为多个独立电源域(Power Domain),例如:
          t# \- k- I. z) t- `

          0 P$ N* M/ Y" g. o5 I
        • ​CPU核域:为ARM Cortex-A76/A55组成的多核集群供电(通常为0.9V-1.2V)
        • ​GPU域:为Mali-G610 GPU核心供电(典型电压0.8V-1.0V)
        • ​NPU域:为神经网络处理器供电(可能低至0.6V-0.9V)
        • ​ISP域:支持图像信号处理器的高精度供电(如1.8V)
        • ​IO域:外围接口供电(如1.8V/3.3V)
          8 c+ f' U) O" S1 R& P
          F/ O- T" H! ^1 h5 e
    • ​电源管理单元(PMU)​​
      7 n% o+ {6 p% h8 r3 I
        , g6 c% t. [1 F$ j
      • 集成高精度DC-DC转换器(如 buck、boost)和LDO线性稳压器
      • 支持动态电压频率调整(DVFS)以优化能效
        4 e: Y+ R- R* S8 T
    • ​关键电源模块​& @9 B5 C+ k- j) m
        9 W  }& c( @+ K" K3 j
      • ​主电源输入:通常为5V/12V DC输入
      • ​电源树拓扑:分层降压结构(如5V→3.3V→1.8V→核心电压)
      • ​去耦电容布局:在每个电源引脚附近放置MLCC滤波电容(如10μF+100nF组合); b+ I8 s# {5 y$ K; d8 l& ?, Z7 n
      ! Q% d( _  |" X- o4 ^0 k

    ​二、解读电源分布图的关键步骤
      * ?$ [8 O; ?, n) g' r3 T5 D" p
    • ​识别电源节点​
      2 b& {" l3 t9 V5 s# X

        ' `9 H; Y" @# t5 @. U
      • 检查图中标注的电压值(如VDD_CPU、VDD_GPU)和电流规格
      • 确认电源流向:从输入电源→PMU→各功能模块4 o0 Z2 w% U' t  F! a  B) y
    • ​分析供电路径​. ?8 |6 Y5 L" E; ]- X# i" X

        2 D( C1 i+ ~2 D0 Y9 ^0 f' a7 ]& }
      • 追踪核心电压的产生过程(例如:5V → LDO33 → 分压电路 → CPU核心)
      • 注意旁路电容(Bypass Capacitor)的位置是否靠近负载" G7 u' D* c6 Q6 w, Z) `+ h
    • ​检查关键器件​
      0 T7 }" X' V1 G
        - r2 H, k/ h7 i7 H% d7 K# x+ N
      • DC-DC芯片型号(如RK8608、TPS61088)
      • LDO型号及输出电流能力
      • 电源开关电路(MOSFET驱动电路)5 J( d- P+ D. Y, y6 ?! l
    • ​验证完整性​
      ! p" I  j6 Z  _) o" t, }5 J

        + |& P5 o  T. g, f
      • 是否包含复位电路供电(如VDD_RST)
      • 时钟电路的独立供电(如VDD_CLK)
      • ESD保护二极管的位置5 N9 G9 A& n' o  X
      + D% m. s: c& K6 G+ g7 ?1 f

    ​三、常见问题与优化建议

      6 O& |! e! Q( e$ e3 ^
    • ​电压跌落(Voltage Drop)​​" [/ F$ m: `; b) o
        # ?# |3 D! D6 P  F8 O
      • 长路径或高电流区域需增加铜线宽度或添加中继器(Buffer)
      • 检查滤波电容是否足够(高频噪声用小电容,低频用大电容)) t7 B7 F9 }' l3 M
    • ​功耗优化​
      7 g# y3 F2 Z: g9 |; N  i

          I& m  g  L% C9 Z
      • 对未使用的电源域启用休眠模式
      • 选择低导通电阻(RDS(on))的MOSFET/ \" h& {" D' @( x% K8 E
    • ​热设计​
      4 A. ]/ X0 R$ C7 [9 o8 |* X

        5 j2 h' C' N! ]9 ~: A
      • DC-DC转换器和LDO的散热布局是否合理
      • 高功率模块附近是否有足够的散热片4 N: @" ?2 l& T+ q4 g9 q

      5 l- @/ h* B1 |4 i' r

    ​四、参考资料

      - ?1 o: L5 J& r* W& I6 ~
    • Rockchip RK3588 TRM(技术参考手册)
    • 典型电源设计方案:如《Rockchip RK3588 Development Board Power Design Guidelines》
    • EDA工具电源仿真:使用cadence Sigrity或ANSYS PowerArtist进行电源完整性分析
      + G8 `+ o$ g& V9 C  X5 g7 j

    7 m* W( E; o* U( D0 I  R
    下面实际分析RK3588电源分布
    电源架构设计方案说明) W2 C  [5 Z1 e3 h/ R# m
    系统采用双电源输入架构,支持以下两种标准供电接口:

    2 e' v# b6 f  r4 K( {( W! t

      " m/ J; i' o  H
    • ​主电源接口:配置标准D型电源插座(DC JACK)及AXT系列工业电源连接器,额定负载≥3A,满足大电流供电需求;
    • ​辅助电源扩展区:右侧上部预留电源规划区域,需依据系统级电源规划需求配置DC-DC转换模块。建议对以下高功耗外设进行供电评估:
      " w/ Y2 v/ z& d: {: l  N. B

        8 a* P2 A: v6 l+ i5 Z6 n9 X! a) v# o
      • 高速风扇阵列(≥3A峰值电流)
      • 多分辨率摄像头模组(如4K ISP,功率密度>2W)
      • PCIe扩展卡(x16 Gen5接口,需独立供电回路)
        . `7 t6 a) s: w- Y" [5 y* W$ K6 `' c

      8 d! J+ @1 m. p7 K0 r

    & p3 E7 P* m# }4 ]3 S* }8 [0 u
    " D+ D6 B  V) P/ c* Q这部分是DCDC部分,把12V降压到5V和4V,其中4V给rk806  5V工给外设 主要是usb。
    / m& ^2 C+ S, h, s5 z2 c: v. W. B
    ( }5 M2 ?9 F/ x. i- H
    & W1 @5 b: ]% J8 s8 w* H1. ​电源管理单元(PMU)​

      8 i, T  G, [) }& Y
    • ​BUZO节点:PMU核心电路供电
    • ​LOGU系列:逻辑控制电路相关(如时钟树、复位电路)+ f4 y9 N6 C' a- q) s
    2. ​外设电源分配

      - ?0 E! P0 `% A+ C* p& {+ v
    • ​摄像头模块:CVD GRED和VOGUELO(ISP摄像头供电,需匹配MIPI CSI接口电压)
    • CIe接口:对应PCIe 3.0的12V辅助供电
    • ​音频编解码器:VIGAMI GUIMULAH可能为音频Codec供电(如5V/3.3V)
      ! k, [' N! I; ?! B+ U6 B
    3. ​电源完整性措施
      + `; j: \/ f! L5 y" [$ Q
    • ​旁路电容布局:图中密集的蓝色/紫色线条可能表示多层PCB的电源平面分割,关键节点(如DDR)旁应有高频电容(如01005封装)
    • ​去耦设计:VOG DGIOG可能为数字接口供电,并集成RC滤波网络4 b" h% |8 s+ h6 z8 K( z$ r
    . E. t6 L* d* A) d* m5 r% [

    - _9 i% u1 u% h% \( {, _4 n1 Z# V0 R: G4 p' C! U

    ​一、整体架构概览
    核心目标:为RK3588芯片不同功能单元(CPU/GPU/NPU)提供精准供电
    - z! L' h& }3 `( w0 Q6 B四大模块
      " ~: {$ ~0 I. U, c2 B4 z4 _* w
    • ​RK860-2(主控CPU核)​​ ×2
    • ​RK860-3(负责GPU/NPU)​​ ×1
    • ​外部DC-DC转换器​ ×1
      0 I7 h% Q* X6 F1 ^

    ​二、模块功能解析​1. RK860-2(主CPU核供电)​

      ) |. e) [: u/ g9 j$ d& u
    • ​输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
    • ​输出:: U& O1 r4 M% ~) X; K

        # i6 m8 x/ t7 Y, }) ^3 A) e
      • ​VDD CPU BIG0:给大核(如A76)供电(标称电压需查芯片手册)
      • ​VDD CPU BIG1:给小核(如A55)供电, q$ d& L8 @/ o% {9 J8 X
    • ​关键参数:3 H5 `) O, d- J  A, o
        8 C5 S8 Y- [6 W# U
      • 序列号 Seq:A/B 表示硬件电路区分
      • 最大电流标注为 6A(满足多核高性能需求)
        . r, Z( b! `  C7 I' J
      ; M) f0 K% z. }3 D5 r8 ]
    ​2. RK860-3(GPU/NPU专用)​

      % M) }- L$ @1 B3 Q( A
    • ​输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
    • ​输出:! Z9 g$ s& C5 n# L) j9 a  s: S

        ' D" p) M$ W4 K, [$ ]' T
      • ​VDD NPU:神经网络处理器供电
        8 [1 E2 ?8 M1 [6 F( F) m
    • ​特点:2 J8 L/ e& H! _. o1 I+ g+ S

        , z: W  ~$ w$ g: }' h! W
      • 单独为GPU/NPU设计,支持高瞬态电流(6A峰值)
      • 通过硬件电流检测(I-sense)优化能效
        . x( k1 N! j6 R0 F- {- x8 G4 q' z

      3 Y& u) w8 G6 N* d1 V- x8 M( [
    ​3. EXT DC/DC转换器
      4 X6 O( ~; ~3 I" p
    • ​输入:主板3.3V(VCC_3V3) + ​远程使能信号​(PMC遥控_EN OUT)
    • ​输出:1V1低噪声电源(VCC 1V1 NLDO)
    • ​用途:- Y9 c5 x! t& F, o- D; i

        " {; P& i- i4 N3 }8 T9 p% I
      • 为对电压敏感的模块(如DDR内存、高速接口)供电
      • 外置设计可降低主PMU热负荷( k8 q& l. c& J( L* M5 V
      7 }% n. n  \7 K: B) P) O1 |

    ​三、信号流向与控制逻辑
      # z4 c% x& A$ N- r
    • ​电源启动顺序:$ L; F" c8 |4 A2 h- R) a
          z# I: a, ^+ I/ y; g
      • 所有模块需先接通3.3V主电源(VCC_3V3)
      • 通过EN信号逐级启用(避免上电冲击)
        ! \$ V) S4 T5 `3 C$ \
    • ​电压协同:
      , v8 }, e/ `: `; C, U0 R5 x
        2 M! H) H- j2 U" c/ _8 _
      • RK860-2/RK860-3通过I2C总线通信
      • GPU负载高时自动通知RK860-2调高CPU电压
        6 E0 ]) S  {& N3 [3 z! W5 i" q
    RK3588 Power Tree完整版图太大,截图看不完,需要的可以下载附件完成版。
    " ?' T: O8 j0 a% c6 m# o4 o9 @5 | RK3588 power tree.pdf (432.78 KB, 下载次数: 2) 1 }8 R' F5 G& S# g, b4 Z( k# P
    RK3588 EVB开发板原理图 往期链接分享:
    % b) F! ~5 F8 C4 V% T2 y2 E$ Y9 s6 G8 ERK3588 EVB开发板原理图讲解【一】RK3588原理图设计- 整体框架设计
    2 v# h) D2 \' E* J' k; fRK3588 EVB开发板原理图讲解【二】RK3588原理图设计- HDMI输出设计
    8 k5 _% g6 c  }1 p7 i2 J+ fRK3588 EVB开发板原理图讲解【三】RK3588原理图设计- 电源管理设计6 @6 J3 t6 r) B% f" k& _& w: H
    RK3588 EVB开发板原理图讲解【四】RK3588原理图设计- PCIE接口设计
    $ F7 s* [& P* g/ v3 j" jRK3588 EVB开发板原理图讲解【五】RK3588原理图设计- DDR电源设计/ c3 Z8 z. i4 s
    RK3588 EVB开发板原理图讲解【六】RK3588原理图设计- eMMC电路设计
    4 N) X1 L. y0 R3 y7 `RK3588 EVB开发板原理图讲解【七】RK3588原理图设计- 开机按键电路设计
    8 L1 }- Y4 H* M  |& ~% `2 N
    3 U( R9 J( T; J" V6 z

    4 p% R, V+ r- W1 `* k& D( q7 i7 A; `( |5 O

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    发表于 2025-3-11 18:19 | 只看该作者
    开发板有程序包吗
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